Teška znanstvena fantastika je podžanr unutar šireg žanra znanstvene fantastike pisanja i kreativnog rada koji se prepoznaje po nekoliko zajedničkih karakteristika. Većina ovog djela, na primjer, napisana je tako da bude vrlo realistična u načinu na koji su prikazani znanost i različiti aspekti svijeta u kojem se priča odvija. Iako su takva djela još uvijek izmišljena, nastoji se osigurati da su izmišljeni detalji realistični i utemeljeni na dostupnim znanstvenim spoznajama. Teška znanstvena fantastika također može biti spekulativne i maštovite prirode, ali se ipak pridržava sveobuhvatne i dosljedne vizije svemira priče.
Izraz “tvrda znanstvena fantastika” obično se koristi za razliku od “meke znanstvene fantastike” i koristi se kao način da se naznači koliko je djelo realistično u svom prikazu izmišljenog svemira. U ovoj upotrebi, “tvrdi” i “meki” se koriste za označavanje djela koja su nastala na način koji je više ili manje realističan. Teška znanstvena fantastika, na primjer, često se stvara s pogledom na ono što je moguće ili stvarno u granicama trenutnog znanstvenog shvaćanja. To znači da su likovi u takvom djelu obično ograničeni realističnim ograničenjima kao što su učinci niske gravitacije, nedostatak izgaranja u svemiru i potreba za kompletnim odijelima i aparatima za disanje dok istražuju vanzemaljske svjetove.
Meka znanstvena fantastika, nasuprot tome, obično se manje pridržava realističnih aspekata znanstvenog pisanja. Ova djela mogu uključivati nerealne detalje kao što su zvučne ili vatrene eksplozije u vakuumu svemira, likovi koji istražuju vanzemaljske svjetove bez zaštitnih pokrova i još fantastičnije elemente unutar svemira priče. Postoje neki elementi koji mogu biti prisutni i u mekoj i u tvrdoj znanstvenoj fantastici, iako se “tvrda” djela obično bave tim elementima na dosljednije načine.
Koncepti poput putovanja brže od svjetlosti, na primjer, često se mogu naći u mekoj znanstvenoj fantastici i mogu biti donekle kontroverzni u tvrdoj znanstvenoj fantastici. Koliko moderna znanost može objasniti, takvo putovanje je relativno nemoguće. Međutim, postoje određeni načini da se zaobiđe ovo ograničenje, a teška znanstvena fantastika obično je napisana kako bi se zaobišla takva ograničenja na način koji se još uvijek čini vjernim svemiru u kojem je priča smještena. Ovi radovi će vjerojatno predstaviti tehnologiju koja rješava takve probleme na način koji je u potpunosti razvijen, a ne samo to objasniti kroz “čudo” znanosti.